對(duì)轉(zhuǎn)變風(fēng)電發(fā)展方式若干重要問題的思考

　　二、關(guān)于全額收購與適度棄風(fēng)
　　隨著我國(guó)西部、北部大型風(fēng)電基地集中規(guī)模化開發(fā)，基地風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)的比重不斷增加，東北、內(nèi)蒙等地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)幾乎全部都存在棄風(fēng)現(xiàn)象，最嚴(yán)重的風(fēng)場(chǎng)棄風(fēng)接近理論發(fā)電量的20%。
　　從系統(tǒng)角度看，風(fēng)電棄風(fēng)主要是兩方面原因造成的：一是送出通道容量不足引起棄風(fēng)，考慮風(fēng)電機(jī)組發(fā)電同時(shí)率因素，風(fēng)電外送通道容量一般都低于地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)總量，在所有風(fēng)電機(jī)組均滿發(fā)情況下，就會(huì)出現(xiàn)通道容量不足而造成的棄風(fēng)，但這種情況出現(xiàn)概率很小，并不是大量棄風(fēng)的主要原因；二是系統(tǒng)調(diào)峰不足造成棄風(fēng)，風(fēng)電出力是由來風(fēng)的大小決定的，具有隨機(jī)性和不可控性，東北和華北地區(qū)電源以煤電為主，本來調(diào)峰能力有限，冬季受供熱影響，系統(tǒng)調(diào)峰能力更是嚴(yán)重不足，若是在負(fù)荷低估時(shí)段風(fēng)電大發(fā)，就必須棄風(fēng)以保障系統(tǒng)安全，這是目前造成風(fēng)電基地棄風(fēng)的主要原因。
　　為了減少調(diào)峰引起的棄風(fēng)現(xiàn)象，增加調(diào)峰電源（主要是抽水蓄能電站），提高系統(tǒng)調(diào)峰能力是技術(shù)上有效的手段。假設(shè)在建設(shè)風(fēng)電的同時(shí)，不配置調(diào)峰電源，不提高系統(tǒng)調(diào)峰能力，那么風(fēng)電機(jī)組將出現(xiàn)大量棄風(fēng)，而如果為了實(shí)現(xiàn)既定的風(fēng)電上網(wǎng)電量的目標(biāo)，就必須進(jìn)一步增加風(fēng)電建設(shè)規(guī)模，將增加整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本；假設(shè)在建設(shè)風(fēng)電的同時(shí)，配置大量的抽水蓄能機(jī)組，一方面固然減少甚至消除了風(fēng)電棄風(fēng)現(xiàn)象，但另一方面抽水蓄能電站的建設(shè)運(yùn)行也需要成本投入。因此，風(fēng)電究竟應(yīng)不應(yīng)該棄風(fēng)？風(fēng)電應(yīng)配套建設(shè)多大比例的蓄能機(jī)組？最佳的棄風(fēng)比例是多少？這些都是需要深入研究、定量分析后才能夠回答的問題。
　　為了開展研究，筆者構(gòu)建了簡(jiǎn)化模型，主要包括：假定系統(tǒng)為純火電系統(tǒng)，配置必要的調(diào)峰電源，在沒有風(fēng)電接入前，基本達(dá)到調(diào)峰平衡，同時(shí)，待接入的風(fēng)電比重不超過系統(tǒng)最大負(fù)荷的20%。發(fā)展風(fēng)電的目的主要是獲取清潔的能源，因此對(duì)模型開展研究的邊界條件是系統(tǒng)接納固定的風(fēng)電上網(wǎng)電量，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)成本最低（等價(jià)于單位風(fēng)電上網(wǎng)成本最低）。
　　根據(jù)以上簡(jiǎn)化模型，并參照系統(tǒng)負(fù)荷特性、風(fēng)電出力特性等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)風(fēng)電機(jī)組不配套蓄能機(jī)組、配套10%、20%，直到50%風(fēng)電機(jī)組等多種方案進(jìn)行了模擬和計(jì)算分析。結(jié)果表明，當(dāng)配套抽水蓄能占風(fēng)電比重10%-20%左右，風(fēng)電棄風(fēng)約5%-10%，此時(shí)單位千瓦風(fēng)電上網(wǎng)成本最小，在接納同樣風(fēng)電上網(wǎng)電量的條件下，整個(gè)系統(tǒng)成本最低。
　　通過模型的理論分析，我們認(rèn)識(shí)到，追求風(fēng)電百分之百消納是不經(jīng)濟(jì)的，為了達(dá)成相同的風(fēng)電上網(wǎng)電量的目標(biāo)，在系統(tǒng)調(diào)峰不足的情況下，可以適度棄風(fēng)，這樣才會(huì)使全系統(tǒng)成本最低。